.1. Erosi dan Konservasi
Menurut Arsyad (1989), erosi adalah
peristiwa terkikisnya atau terangkutnya tanah dan bagian tanah dari suatu
tempat ke tempat yang lain oleh media alami (air atau angin).
Erosi menyebabkan hilangnya tanah yang
subur dan baik untuk pertumbuhan tanaman, berubah struktur tanah, berkurangnya
jumlah dan keanekaragaman mikroorganisme
tanah, menurunnya laju infiltrasi dan akhirnya menurunkan produktivitas tanah.
Erosi yang hebat dapat menyebabkan tanah menjadi rusak akibat
terangkutnya partikel-partikel tanah
bagiana atas bersama aliran permukaan yang akhirnya mengendap di saluran-saluran
irigasi, sungai dan danau atau tempat-tempat yang lebih rendah lainnya
(Sinukaban,1986).
Di daerah tropis basah seperti
Indonesia dengan rata-rata curah hujan melebihi 1500 mm per tahun, maka air
merupakan penyebab utama terjadinya erosi, sedangkan di daerah-daerah yang
panas dan kering (arid) maka angin merupakan penyebab utama (Sarief, 1985).
Pada dasarnya erosi akan mengikuti
proses-proses, pelepasan partikel-partikel tanah, penghanyutan partikel tanah,
dan pengendapan partikel yang terhanyut.
Secara alami erosi ditentukan oleh
faktor-faktor iklim ,topografi, vegetasi dan tanah. Akan tetapi dengan adanya aktivitas manusia
di alam maka manusia menjadi faktor yang mempengaruhi erosi (Sinukaban, 1986).
.
2.2. Proses Terjadinya Erosi
Menurut Sarief (1988), proses
terjadinya erosi tanah yang disebabkan oleh air meliputi tiga tahapan, yaitu
(a) pemecahan bongkah-bongkah atau
agregat tanah ke dalam bentuk butir-butir kecil atau partikel tanah, (b)
pemindahan atau pengangkutan butir-butir atau partikel tanah yang kecil sampai
sangat halus, dan (c) pengendapan partikel atau butir-butir tanah di tempat
yang lebih rendah.
2.2.1. Tahap pemecahan (detachment)
Pada tahap ini faktor yang paling
menentukan ialah energi kinetik hujan yang mampu memercikkan tanah dengan
kekuatan dan jarak tertentu. Pada daerah
yang datar jarak percikan butir-butir
tanah relatif lebih dekat dan sama, sedang pada daerah yang berlereng jarak percikan butir-butir tanah kearah bawah
lereng lebih jauh dari pada ke arah atas lereng.
Energi kinetik hujan dipengaruhi oleh massa butir air hujan, kecepatan
jatuh dan intensitas hujan. Jadi makin
besar massa berarti makin banyak pula butir-butir tanah yang terlepas. Di samping itu dengan semakin besar
intensitas hujan maka semakin banyak pula butir-butir tanah yang dilepaskan
walaupun kecepatan jatuh dan diameter butir hujan sama
2.2.2. Tahap pengangkutan (Transportation)
Setelah agregat tanah dipecahkan oleh
butir-butir air hujan menjadi butir-butir tanah primer kemudian dipindahkan atau diangkut ke tempat yang
lebih rendah oleh aliran permukaan.
Besarnya aliran permukaan adalah besarnya volume air melalui penampang tertentu
dalam satuan waktu tertentu.
Jumlah dan kecepatan aliran permukaan
tergantung pada kemiringan dan panjang lereng.
Ketika aliran permukaan melalui suatu lereng yang mempunyai kemiringan
yang besar dan panjang maka kecepatannya akan semakin besar. Kecepatan maksimum terjadi pada pertengahan
lereng kemudian mengalami penurunan
kecepatan di daerah kaki lereng yang landai dan datar.
2.2.3. Tahap pengendapan (sendimentation)
Kecepatan aliran permukaan makin lama
semakin kecil dan akhirnya berhenti atau tidak mempunyai kecepatan di daerah
kaki lereng karena relatif datar atau terjebak oleh suatu cekungan, maka di tempat
itulah butir-butir tanah tanah yang terangkut diendapkan.
Pengendapan
dapat bersifat tetap atau sementara (between
settlement). Pengendapan sementara
pada umumnya terjadi pada permukaan yang bergelombang, bagian lereng yang
cekung adalah tempat pengendapan
sementara karena pada hujan berikutnya butir-butir tanah yang diendapkan akan
diangkut lagi dan diendapkan ke tempat yang lebih rendah atau terbawa ke aliran
sungai.
2.3. Faktor-faktor
Yang Mempengaruhi Erosi
Arsyad
(2000), mengemukakan bahwa hubungan antara erosi dengan faktor-faktor yang mempengaruhinya dinyatakan dalam persamaan:
E = f ( i, r, v, t, m )
Dimana :
E
= Erosi
r = topografi
t = tanah
i = iklim
v = vegetasi
m = manusia
Selanjutnya
dikatakan, bahwa faktor-faktor tersebut dibagi dalam dua jenis peubah yaitu,
(a) faktor-faktor yang dapat diubah oleh manusia seperti vegetasi, sebagian
sifat tanah seperti kesuburan, kapasitas infiltrasi dan panjang lereng dan (b)
factor-faktor yang tidak dapat diubah oleh manusia adalah iklim, tipe tanah dan
kecuraman lereng.
2.3.1. Iklim
Faktor iklim
yang paling mempengaruhi adalah curah hujan.
Besarnya curah hujan dan intensitas serta distribusi hujan menentukan
dispersi hujan terhadap tanah, jumlah dan kecepatan aliran permukaan serta
kerusakan tanah (Arsyad, 2000).
Besarnya
energi kinetik ditentukan oleh banyaknya massa dalam benda yang bergerak dan
kecepatan gerak benda tersebut, makin
besar massa dan kecepatan makin besar pula energi kinetik yang ditimbulkan (Seta, 1987).
Adapun
yang dimaksud dengan besarnya curah hujan adalah volume air yang jatuh pada
suatu areal tertentu dan umumnya dinyatakan dalam tinggi air atau milimeter (mm). Besarnya curah hujan terjadi pada waktu
tertentu seperti per hari, per tahun atau per musim, sedang intensitas curah hujan yang jatuh dalam waktu
yang singkat misalnya 5, 10, 15, dan 30 menit yang dinyatakan dalam milimeter
per jam (Arsyad, 2000). Intensitas curah
hujan dapat diklasifikasikan seperti tertera pada Tabel.1
Tabel l. Klasifikasi Intensitas
Hujan
|
Intensitas
hujan (mm/jam)
|
Klasifikasi
|
|
<6,25
6,25-12,50
12,50-50,00
>50,00
|
Rendah
Sedang
Lebat
Sangat lebat
|
Sumber :
Arsyad (2000)
Menurut Arsyad (2000), bahwa sifat hujan yang sangat penting dalam
mempengaruhi erosi adalah energi kinetik hujan dan intensitas hujan selama 30
menit. Umumnya keduanya berhubungan erat
dengan erosi, sehingga interaksi diantara keduanya merupakan penduga erosi yang
baik.
Topografi
Kemiringan lereng, panjang lereng,
keseragaman lereng dan konfigurasi merupakan elemen topografi yang turut
mempengaruhi laju erosi. Akan tetapi
menurut Seta (l987), dua unsur topografi yang paling mempengaruhi adalah
panjang lereng dan kecuraman lereng.
Arsyad (2000), menyatakan kemiringan
lereng atau kecuraman lereng dinyatakan dalam derajad atau persen.. Kecuraman lereng akan memperbesar kecepatan
aliran permukaan cepatan aliran permukaan yang dengan demikian akan
memperbesar daya angkut air. Jika lereng permukaan menjadi dua kali lebih
curam, maka banyaknya erosi per satuan luas akan menjadi 2,0 – 2,5 kali lebih
banyak, tetapi Evans (l980)
melaporkan bahwa tidaklah selalu
benar bila dinyatakan permukaan tanah menjadi dua kali lebih curam, maka erosi
per satuan luas menjadi 2,0 – 2,5 kali, karena tidak semua studi yang dilakukan mendapat penelitian yang
demikian.
2.3.2. Vegetasi
Pengaruh vegetasi penutup tanah
terhadap erosi adalah : (1) melalui fungsi melindungi permukaan tanah dari
tumbukan air hujan, (2) menurunkan kecepatan air larian, (3) menahan
partikel-partikel tanah pada tempatnya ,(4) mempertahankan kemantapan kapasitas
tanah dalam menyerap air (Asdak, 1995).
Menurut
El – Swaify, Dragler & Amstrong (1980) dan Arsyad (2000) pengaruh vegetasi
terhadap aliran permukaan dan erosi dapat dibagi kedalam lima bagian yaitu :
(1) intersepsi hujan, (2) mengurangi kecepatan dan daya mengerosi dari aliran
permukaan (3) pengaruh perakaran, (4) pengaruh kegiatan biologi tanah yang
berhubungan dengan pertumbuhan tanaman
dan (5) pengaruh transpirasi.
Intersepsi hujan
oleh vegetasi mempengaruhi erosi
dengan dua cara,
yaitu : (1) mempengaruhi air yang sampai kepermukaan tanah sehingga
mengurangi aliran permukaan dan (2) mengurangi pukulan langsung butir-butir
hujan terhadap tanah (Greenland & Lai (1981). Vegetasi yang menutupi permukaan tanah dengan
rapat tidak hanya memperlambat aliran permukaan, tetapi juga mencegah
pengumpulan air secara cepat sehingga dapat mengurangi kemampuan aliran
permukaan untuk mengerosi tanah (Arsyad,
1983).
Vegetasi juga mempengaruhi erosi
melalui proses transpirasi. Transpirasi
memperbesar kemampuan tanah untuk menyerap air sehingga dapat mengurangi aliran
permukaan dan secara tidak langsung dapat mengurangi erosi (Schwab, Frevert,
Edminster & Barnes 1981).
Aliran permukaan dan erosi meningkat
secara drastis pada lereng-lereng dengan penutup tanah kurang dari 70 persen
dan pengurangan laju erosi semakin nyata dengan semakin rapatnya pertumbuhan
tanaman yakni apabila pertumbuhan tajuk tanaman sudah melebihi 30 persen (
Evans, 1980). Suatu vegetasi penutup tanah yang baik seperti rumput yang tebal
atau hutan yang lebat akan menghilangkan pengaruh hujan dan topografi terhadap
erosi.
Peran hutan dan padang rumput dalam
pengendalian erosi dan aliran permukaan adalah melalui intersepsi hujan,
mematahkan energi hujan, biomassa yang gugur akan mengurangi kecepatan aliran
permukaan dan perusak air, peranan akar dan kegiatan biologi tanah dalam
perbaikan porositas serta stabilitas agregat dan transpirasi (Schwab,
Fangmeier, Elliot & Frever, 1997)
2.3.3. Tanah
Sifat-sifat
tanah yang mempengaruhi erosi adalah tekstur, struktur, bahan organik, kedalaman
tanah, sifat lapisan bawah dan tingkat kesuburan tanah. Tanah-tanah bertekstur
kasar mempunyai kapasitas infiltrasi yang tinggi dan jika tanah-tanah tersebut
dalam maka erosi dapat diabaikan (Lai 1989).
Sedangkan Arsyad (2000) menyatakan bahwa berbagai tipe tanah mempunyai
kepekaan terhadap erosi yang berbeda-beda.
Kepekaan
erosi tanah yaitu mudah tidaknya tanah tererosi sebagai akibat fungsi
berbagai interaksi sifat sifat fisik dan
kimia tanah. Hakim, Nyakpa, Lubis, Sutopo, Saul, Diha, Hong dan Bailey (1986) menyatakan bahwa ada dua sifat
tanah yang mempengaruhi erosi yaitu : sifat tanah yang berhubungan dengan
infiltrasi dan sifat tanah yang menentukan ketahanannya terhadap dispersi.
Kepekaan
tanah terhadap erosi ditentukan oleh mudah tidaknya butir-butir tanah atau
agregat agregat tanah didispersikan dan
disuspensikan oleh air, oleh karena itu tanah dengan agregat yang mudah
didispesikan dan daya infiltrasinya kecil serta dengan ukuran buti-butir tanah
halus peka terhadap erosi atau erodibilitasnya besar ( Syarief 1985). Menurut
Buckman & Brady (1982) kemampuan infiltrasi sangat dipengaruhi oleh
kemantapan struktur, terutama lapisan tanah permukaan, disamping itu tekstur
tanah dan adanya lapisan kedap air juga mempengaruhi kapasitas infiltrasi.
Struktur
tanah merupakan salah satu sifat tanah yang berpengaruh terhadap terjadinya
erosi, karena struktur tanah sangat
menentukan mudah tidaknya tanah terdispersi oleh butir-butir hujan yang jatuh
langsung di atas permukaan tanah.
(Morgan, 1979 dalam Hardjowigono,
1987), melaporkan bahwa tanah-tanah yang banyak mengandung bahan organik
menghasilkan struktur yang mantap, sehingga tidak mudah tererosi. Dalam pembentukan struktur tanah peranan
bahan organik sangat berpengaruh terhadap stabilitas agregat tanah, karena
bahan organik dapat mengikat butir-butir primer tanah. Pengikatan butir-butir primer tanah
menyebabkan tidak mudahnya tanah terdispersi oleh butir-butir hujan.
2.3.4. Manusia
Diantara
lima faktor yang mempengaruhi erosi tanah, manusia merupakan faktor utama dalam
proses terjadinya kerusakan tanah.
Kastasapoetra (1989) menyatakan bahwa apabila kesadaran untuk memelihara
dan menjaga kelestarian hutan dan pengawetan tanah-tanah pertanian kurang
dimiliki manusia, maka kerusakan hutan dan tanah-tanah pertanian akan
berlangsung secara cepat.
Banyak faktor yang menentukan apakah
manusia akan memperlakukan dan mempergunakan tanahnya secara bijaksana yang
memenuhi asas- asas tata guna tanah yaitu asas kelestarian, asas kemamfaatan
optimal dan asas keseimbangan sehingga menjadi lebih baik dan dapat memberikan
pendapatan yang cukup untuk jangka waktu yang terbatas (Sandy, 1980).
Arsyad
(2000) mengemukakan bahwa faktor-faktor yang menentukan apakah manusia akan
memperlakukan dan merawat dan mengusahakan tanahnya secara bijaksana
diantaranya adalah ; (1) luas tanah yang diusahakan, (2) sistem pengusahaan
tanah dan (3) tingkat pengetahuan dan penguasaan tekhnologi.
2.4. Peranan Kacang-Kacangan Sebagai Cover
Crop di Perkebunan
Cover crop atau tanaman
penutup tanah adalah tumbuhan atau tanaman yang khusus ditanam untuk melindungi
tanah dari ancaman kerusakan oleh erosi dan/atau untuk memperbaiki sifat
fisika dan kimia tanah, yaitu mempengaruhi struktur tanah, meningkatkan aerasi tanah dan mempertahankan kandungan
bahan organik untuk meningkatkan produktivitas tanah (Arsyad, 2000)
Menurut Seta (1987) peranan tanaman penutup tanah
adalah (1) menahan atau mengurangi daya
perusak tanah oleh butir butir hujan yang jatuh di atas permukaan tanah , (2)
menambah bahan organik tanah melalui batang, ranting, dan daun yang jatuh, dan
(3) melakukan transpirasi sehingga mengurangi kandungan air tanah. Batang,
ranting dan daun mati yang jatuh ke permukaan tanah akan mengalami dekomposisi
dengan bantuan jasad renik tanah. Hasil
dekomposisi tersebut dapat meningkatkan
kandungan bahan organik tanah sehingga terbentuk agregat tanah yang mantap
(Departemen Pertanian 1984)
Tanah-tanah yang mempunyai agregat
mantap, di samping tidak mudah terdispersi,
juga mengandung porositas yang tinggi sehingga infiltrasi air ke dalam
tanah akan meningkat, aliran permukaan berkurang, dan erosi tanah menjadi
kecil. Selain itu residu dari sisa
tanaman penutup tanah juga dapat memperbaiki kemampuan tanah menahan air,
mengurangi kekuatan penetrasi akar, memantapkan agregat tanah dan memantapkan
aerasi tanah serta dapat mengendalikan fluktuasi suhu tanah yang drastis antara
siang dengan malam hari sehingga tidak
berpengaruh buruk terhadap pertumbuhan tanaman.(Seta, 1980)
Buckman & Brady (1982) menyatakan
bahwa tanaman yang sesuai dipergunakan sebagai tanaman penutup tanah adalah
dari jenis kacang kacangan, karena tanaman tersebut dapat menambah kesuburan
tanah dengan meningkatkan kandungan nitrogen melalui proses fiksasi oleh bakteri
rhizobium yang terdapat pada akarnya.
Pembenaman bahan pangkasan kacang kacangan ke dalam tanah tidak hanya
menambah karbon organik pada tanah tetapi juga mengembalikan nitrogen dan unsur
hara lainnya.
Pada tabel 2 terlihat bahwa tanaman kacang kacangan
mampu mengembalikan unsur hara terutama nitrogen yang lebih banyak dibanding dengan jenis penutup tanah lainnya setelah berumur dua
tahun.
Tabel. 2.
Pengaruh Beberapa Jenis
Tanaman Penutup tanah
Terhadap
Sifat Tanah
|
Kedalaman
Tanah (cm)
|
Tanaman
Penutup
|
Agregat
(%)
|
Berat Jenis
(g cm-3)
|
Permeabilitas
(cm jam-¹)
|
Porositas
(%)
|
|
0 – 15
|
Kacang-kacangan
|
93,0
|
1.04
|
110,7
|
60,6
|
|
Rumput
|
91,1
|
1,11
|
29,0
|
58,1
|
|
|
Mikania
|
88,3
|
1,21
|
35,6
|
54,0
|
|
|
15 -30
|
Kacang-kacangan
|
89,0
|
1,12
|
25,0
|
58,1
|
|
Rumput
|
82,6
|
1,17
|
25,7
|
55,7
|
|
|
Mikania
|
76,9
|
1,54
|
7,9
|
54,0
|
Sumber:
(BRIM l977) dalam Alibasyah
(1985)
Di Indonesia tanaman kacang-kacangan
seperti Centrosema pubescens
Benth, Pueraria phaseoloides Benth, Mimosa
invisa Mart, Calopogonium muconoides
Desv, Crotalaria anagyroides, Leuceana glauca, Teprosia maxima, Teprosia
vogelii, Desmodium gyroides dan lain-lain, telah banyak digunakan sebagai
tanaman penutup tanah di perkebunan teh, karet dan kelapa sawit sejak sebelum
perang dunia kedua yang lebih dikenal sebagai tanaman pupuk hijau (Adisewojo,
1964 dalam Alibasyah, 1985). Keterangan
singkat mengenai tanaman penutup tanah Centrosema
pubescens Benth dan Pueraria phaseoloides Benth adalah sebagai berikut :
Centrosema pubescens
Benth. Maulen (1980) dalam Alibasyah (1985) melaporkan bahwa
tanaman ini termasuk famili Papilionaceae dari famili Legominoceae. Species ini berasal Brazil dan telah
ditanam dengan hasil yang baik di daerah
tropis dan sub tropis. Daun-daunnya
adalah trifoliat dan lebih runcing bila dibandingkan dengan daun-daun Pueraria phaseoloides Benth atau Calapogonium muconoides Desv. Sifat tumbuhnya adalah perennial (hidup
lebih dari satu tahun), sangat agresif,
batang-batangnya menjalar dan membentuk pertanaman penutup tanah empat
hingga enam bulan sesudah ditanam dari biji (Reksohadiprodjo, l98l). Tanaman ini berdaun lebat dan tahan keadaan
kering serta lebih tahan naungan jika
dibandingkan dengan Pueraria phaseoloides Benth
atau Calopogonium muconoides Desv (Departemen
Pertanian, l984). Dalam keadaan tanah
dan iklim sesuai, tanaman ini dapat menghasilkan bahan organik sebanyak 400 kuintal per hektar dalam waktu sepuluh bulan, yang sama dengan
41 kg nitrogen dan 20 kilogram P2O5 (Arsyad,
2000). Selanjutnya Hartley (1977) dalam Alibasyah (l985) melaporkan bahwa
untuk mendapatkan penutupan tanah yang
baik diperlukan sekitar 30 kg biji per hektar.
Perkecambahan biji yang cepat
perlu direndam dalam air panas atau larutan asam sulfat pekat selama 15 menit,
kemudian dibilas dengan air bersih.
Pueraria
phaseoloides Benth. Tanaman ini termasuk sub famili Papilionaceae dari famili Legominocea, berasal dari India bagian
Timur dan sekarang telah ditanam secara luas di daerah tropika. Tanaman ini bersifat membelit, merambat dan membentuk
semak yang rimbun dengan batang-batang stolon mengeluarkan akar dari setiap
ruas batang yang bersinggungan dengan tanah dan panjang batang 1 - 3
meter (Departemen Pertanian, l984).
Tanaman ini dapat tumbuh pada tanah-tanah yang miskin dan masam, tetapi
tidak tahan naungan yang berat seperti halnya Centrosema pubescens Benth.
Daunnya gugur di musim kemarau ketika terbentuk biji dan inilah sebabnya
mengapa tanaman ini ditanam bersama-sama dengan Centrosema pubescens Benth untuk mencegah tumbuhnya tanaman
pengganggu pada waktu tersebut. Tanaman ini menghasilkan biji yang relatif
sedikit dan kulitnya agak tebal sehingga perlu direndam dengan air panas atau
larutan asam sulfat pekat selama l5-20 menit untuk mendapatkan perkecambahan
biji yang baik. Perkecambahan biji terjadi lebih kurang 5 hari
setelah tanam (Hartley, 1977 dalam
Alibasyah, 1985).
2.5.
Erosi yang Masih Dapat Dibiarkan
Kirkby (l980) dalam Alibasyah (1996) melaporkan
bahwa untuk mempertahankan kelestarian sumberdaya tanah, maka secara
teoritis proses penghanyutan tanah (erosi) harus seimbang dengan proses
pembentukan tanah. Oleh karena itu
ditetapkan berapa besarnya erosi dari sebidang tanah yang masih dapat dibiarkan
(permisible erosion) di bawah suatu
sistim pengelolaan tertentu. Penetapan
batas erosi yang masih dapat dibiarkan adalah perlu mengingat tidaklah mungkin
menurunkan erosi sampai menjadi nol pada tanah-tanah yang digarap untuk
berbagai kegiatan pertanian terutama pada daerah-daerah berlereng. Penentuan batas erosi yang masih dapat
dibiarkan secara tepat adalah sangat sulit, oleh karena berbagai hal yang harus
dipergunakan untuk mendapatkan batas ini, tidak dapat atau belum dapat
ditentukan secara kuantitatif. Hanya
pada prinsipnya laju erosi yang terjadi tidak melebihi laju pembentukan tanah
sehingga masih terdapat suatu lapisan atas tempat pertumbuhan tanaman. Justru laju pembentukan tanah itu sendiri
yang sulit untuk ditentukan atau dinyatakan secara kuantitatif. Meski demikian Soil Conservation Servise dari USDA memberikan suatu
pegangan umum untuk menetapkan besarnya erosi yang masih dapat dibiarkan
seperti yang tertera pada Tabel 3.
Tabel 3. Besarnya Erosi yang Masih Dapat Dibiarkan
|
Sifat
tanah dan Sub strata
|
Besarnya erosi yang masih
dapat
dibiarkan (ton/ha)
|
|
1. Tanah dangkal di atas batuan
2. Tanah dalam di atas batuan
3.
Tanah yang
lapisan bawahnya (sub soil) padat dan terletak diatas sub strata yang tidak
terkonsilidasi.
4.
Tanah
dengan lapisan bawah yang permilibitasnya lambat diatas sub strata yang tidak
terkonsolidasi.
5.
Tanah
dengan lapisan bawah yang agak permeabel diatas sub strara yang tidak
terkonsolidasi.
6.
Tanah yang
lapisan bawahnya permeabel diatas sub strata yang tidak terkonsolidasi.
|
1,12
22,4
448
89,7
11,21
11,45
|
Sumber : Arsyad
(2000)
2.6. Prediksi
Erosi
Prediksi erosi dari sebidang tanah
adalah metode untuk memperkirakan laju erosi yang akan terjadi pada sebidang
tanah bila pengelolaan dan konservasi tanah tidak mengalami gangguan dalam
jangka waktu yang panjang. Jika
laju erosi yang akan terjadi telah dapat
diperkirakan, dan laju erosi yang masih dapat dibiarkan atau ditoleransi (soil loss tolerance) sudah dapat
ditentukan, maka kebijaksanaan penggunaan tanah dan tindakan konservasi tanah yang diperlukan
agar tidak terjadi kerusakan tanah, dan tanah dapat dipergunakan secara
produktif dan lestari (Kironoto danYulistiyanto, 2000).
Untuk menduga besarnya erosi dari suatau bidang tanah telah dikembangkan
oleh Wischmeier & Smith (1978) suatu persamaan yang disebut dengan The Universal Soil Loss Equation (USLE). Adapun rumus umum persamaan
pendugaan besarnya erosi tersebut adalah
sebagai berikut :
A= R K L S C P …………………………………… (1)
Dimana :
A = Besarnya erosi tanah (Ton ha-¹ Th-¹)
R = Nilai indeks erosifitas hujan
K = Faktor erodibilitas
L = Panjang lereng (m)
S = kemiringan lereng (%)
C = Faktor tanaman
P = Faktor tindakan manusia dalam pengawetan
tanah
2.6.1. Faktor
Erosivitas hujan (R)
Menurut
Arsyad (1989) sifat hujan yang sangat penting dalam mempengaruhi erosi adalah
energi kinetikhujan yang merupakan penyebab pokok dalam penghancuran agregat
tanah. Energi kinetic tersebut dapat
dihitung dari rumus dasar yaitu:
Ek
= 1/2 m.v2 .......................................................................... (2)
Dimana:
Ek = energi kinetic hujan (g.m/detik2)
m = massa butir hujan (g)
v = kecepatan jatuh hujan (m/detik)
Energi curah hujan itu mempengaruhi
erosi, walaupun demikian hubungan lebih erat erosi didapat dengan menggunakan
persamaan interaksi energi dan intensitas hujan (Wischmeier & Smith,1978
dilaporkan Arsyad, 1989).
Persamaan interaksi energi kinetik dalam
intensitas maksimum 30 menit didapat dari hubungan:
EI30 = E(I30
x 10 -2)…………………………………………………..
(3)
Dimana:
E =
Energi kinetik selama pweriode hujan dalam ton m/ha
EI30 = Interaksi energi denganintensitas
maksimum 30 menit
I30 =
Intensitas maksimum 30 menit dalam cm/jam
Bila tersedia data curah hujan bulanan dari penakar hujan
tidak otomatis, maka nilai erosivitas hujan bulanan dapat dihitung dengan
menggunakan rumus (Bols, 1978) sebagai
berikut:
Rm = 6,119 R1,21(HH)0,147(Pmax)0,53 …………….………………... (4)
Dimana:
Rm = Erosivitas hujan bulanan
R = Curah hujan harian atau bulan dalam
(cm)
HH = Jumlah hari hujan
Pmax = Curah hujan maksimum 24 jam dalam 1 bulan
Lanvine
(1989) dalam Asdak (1985) melaporkan
bahwa bila mana data curah hujan harian maksimum pada bulan yang akan dihitung
erosivitasnya tidak ada, dan hanya tersedia data hujan bulanan, maka dapat
digunakan rumus:
Rm = 2.21Pm1.36 …………………………….............…. ......... (5)
Dimana:
Rm =
Erosivitas hujan bulanan
Pm =
Curah hujan bulanan (cm)
2.6.2. Faktor Erodibilitas Tanah
Erodibilitas
tanah adalah mudah tidaknya tanah
tererosi. Tanah dengan erodibilitas
tinggi akan lebih mudah tererosi dari pada tanah-tanah dengan erodibilitas
rendah jika keduanya terdapat pada daerah yang sama (Hudson, l975), dan Arsyad
(2000) menambahkan bahwa kepekaan erosi tanah adalah interaksi
sifat-sifat fisika dan kimia tanah.
Menurut Asdak (1995),
faktor erodibilitas (K) menunjukkan resistensi partikel tanah terhadap
pengelupasan dan transportasi partikel-partikel tanah tersebut oleh adanya
energi kinetik air hujan. Meskipun
besarnya resistensi tersebut diatas akan tetapi juga tergantung pada topografi,
kemiringan lereng dan gangguan oleh manusia.
Besarnya erodibilitas atau resistensi tanah juga ditentukan oleh
karakteristik tanah seperti struktur, stabilitas agregat, kapasitas infiltrasi
dan kandungan bahan organik dan kimia tanah.
Karakteristik tanah tersebut bersifat
dinamis, oleh karenanya karakteristik tanah dapat berubah seiring dengan
perubahan waktu dan tataguna lahan atau sistim pertanaman, dengan demikian
angka erodibilitas tanah yang signifikan berlangsung ketika terjadi hujan
karena pada waktu tersebut partikel-partikel tanah tanah mengalami perubahan
orientasi dan karakteristik bahan kimia dan fisika tanah.
Asdak (l995) menyatakan bahwa dalam menentukan
erodibilitas ada empat sifat tanah yang penting, yaitu:
2.6.2.1. Tekstur Tanah
Biasanya berkaitan dengan ukuran dan
porsi partikel-partikel tanah dan akan membentuk tipe tanah tertentu. Tiga unsur utama tanah adalah pasir (sand), debu (silt), dan liat (clay). Di lapangan, tanah terbentuk oleh kombinasi
ketiga unsur tersebut diatas, misalnya tanah dengan unsur dominan liat, ikatan
antar partikel-partikel tanah tergolong kuat dan dengan demikian tidak mudah
tererosi. Hal yang sama juga berlaku
untuk tanah yang dominan pasir, tanah dengan tekstur kasar kemungkinan untuk
terjadinya erosi pada jenis tanah ini adalah rendah karena laju infiltrasi
ditempat ini besar dan dengan demikian menurunkan laju air larian. Sebaliknya pada tanah dengan unsur utama debu
dan pasir serta sedikit unsur organik memberikan kemungkinan yang lebih besar
untuk terjadinya erosi.
2.6.2.2. Bahan Organik
Bahan organik terdiri atas limbah tanaman dan
hewan sebagai hasil proses dekomposisi.
Unsur organik cendrung memperbaiki struktur tanah dan bersifat
meningkatkan permeabilitas tanah, kapasitas tampung air tanah dan kesuburan
tanah. Kumpulan unsur organik di atas
permukaan dapat menghambat kecepatan air larian dan dengan demikian menurunkan
potensi terjadinya erosi.
2.6.2.3. Struktur Tanah
Struktur tanah adalah susunan
partikel-partikel tanah yang membentuk agregat. Struktur tanah mempengaruhi kemampuan tanah
dalam menyerap air tanah, misalnya struktur tanah granuler dan lepas mempunyai
kemampuan besar dan menloloskan air larian dan dengan demikian menurunkan laju
air larian.
2.6.2.4. Permeabilitas Tanah
Permeabilitas menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Struktur dan tekstur tanah serta unsur
organik lainnya ikut ambil bagian dalam menentukan permeabilitas tanah. Tanah dengan permeabilitas tinggi menaikkan
laju infiltrasi dan dengan demikian menurunkan laju air larian.
Wischmeier
& Smith (1978) dalam Asdak (1995)
melaporkan bahwa nilai erodibilitas tanah (K) dihitung dengan persamaan :
100 K = {1,292 (2,1M1,14 (10-4)
(12-a) + 3,25 (b-2) + 2,5 (c-3) }…. (6)
Dimana :
K
= Erodibilitas tanah
M
= Persentase ukuran partikel (% debu + % pasir halus) x (100-% liat)
a = Persen bahan organik (%c organik x 1,724)
b
= Kode klasifikasi struktur tanah
c
= Kelas permeabelitas tanah
Kriteria tentang tipe struktur
tanah, indek permeabilitas tanah,
kandungan bahan organik, klasifikasi
erodibilitas (K) serta kelas tekstur tanah disajikan pada tabel 4,5,6, 7, dan 8.
Tabel 4.
Indek Struktur Tanah
|
Tipe
Struktur
|
Ukuran
( mm)
|
Indeks
|
|
Granuler sangat halus
Granuler halus
Granuler sedang – Kasar
Blok, Blocky, Lempeng, Platy massif
|
<1
1-2
2-10
-
|
1
2
3
4
|
Sumber : Arsyad
(2000)
Tabel 5. Indeks Permeabilitas Tanah
|
Kelas
Permeabilitas
|
Kecepatan
(cm jam-1)
|
Indeks
|
|
Cepat
Sedang – cepat
Sendang
Lambat- sedang
Lambat
Sangat lambat
|
>25.4
12.7 -25.4
6.3 – 12.7
2.0 – 6.3
0.5 – 2.0
<0.5
|
`1
2
2
4
5
6
|
Sumber : Arsyad
(2000)
Tabel 6. Kasifikasi
Kandungan Bahan Organik Tanah
|
Kelas
|
Bahan Organik (BO) %
|
|
Sangat rendah (very low)
Rendah ( low)
Sedang (medium)
Tinggi ( hight)
Sangat tinggi (very hight)
|
<2,0
2,0 -3,5
3,6 -5,0
5,0 -8,5
>8,5
|
Sumber :
FAO (1976)
Tabel 7. Klasifikasi Nilai Erodibilitas Tanah (K)
|
Kelas
|
Nilai
K
|
Kategori
|
|
1
2
3
4
5
6
|
0.0 - 0.10
0.11- 0.20
0.21- 0.32
0.33 – 0.40
0.41 -0.55
0.56 – 0.64
|
Sangat rendah
Rendah
Sedang
Agak tinggi
Tinggi
Sangat tinggi
|
Sumber : Arsyad
(2000)
Tabel 8. Kelas tekstur menurut kekasaran dan perkiraan
persentase debu
dengan pasir sangat halus dan pasir
|
Las
Tekstur
|
Mencakup
|
Debu
dan
Pasir
sangat
Halus
|
Pasir
|
|
l. Kasar
|
·
Pasir
(sand)
·
Pasir
berlempung (loamy sand)
|
10
26
|
85
69
|
|
2. Agak
Kasar
|
·
Lempung
berpasir (sandy loam)
|
43
|
47
|
|
3. Sedang
|
·
Lempung
(loam)
·
Lempung
berdebu (silty loam)
·
Debu
(slit)
|
62
81
94
|
20
4
1
|
|
4. Agak
Halus
|
·
Lempung
berliat (Clay loam)
·
Lempung
liat berdebu
(silty caly loam)
·
Lempung
liat berpasir (sandy
Clay
loam
|
52
64
24
|
15
2
50
|
|
5. Halus
|
·
Liat (Clay)
·
Liat berpasir (sandy clay )
·
Liat
berdebu (silty slay)
Liat berpasir
|
27
13
53
|
11
45
1
|
Sumber : Achlil (1994)
2.6.3.Faktor
Panjang Lereng dan Kemiringan Lereng (LS)
Nilai
faktor panjang panjang dan kemiringan lereng (LS) merupakan unsur topografi
yang sangat menentukan besar kecilnya erosi..
Semakin besar derajat kemiringan dan panjang lereng akan mempercepat dan
memperbesar aliran permukaan , sehingga menyebabkan erosi semakin besar
(Arsyad, 2000)
Untuk menghitung panjang dan
kemiringan lereng dapat menggunakan rumus gabungan antara Arnoldus (1977)
dengan Eppink (1979) sebagaimana yang
dilaporkan Raharjo (1981).
Untuk kemiringan lereng 0 – 20 persen nilai LS
dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
LS = L (0.00138 S + 0.0138 + 0,0095 S + 0.00138 S2) …….. (7)
Dimana:
L = Panjang lereng (m )
S = Kemiringan lereng (%)
Apabila sulit untuk
mendapatkan/menghitung panjang lereng maka panjang lereng dapat diabaikan dan
yang berpengaruh hanya kemiringan lereng (kemiringan lereng berpengaruh 3 kali
panjang lereng terhadap erosi). Sehingga indeks LS dapat dinilai seperti
disajikan pada Tabel 9.
Tabel 9 Kelas Kemiringan Lereng dan Faktor LS
|
Kelas
|
Kemiringan
(%)
|
Faktor
LS
|
Keterangan
|
|
1.
2.
3.
4.
5.
|
0-8
8-15
15-25
25-45
> 45
|
0.4
1.4
3.1
6.8
9.5
|
Datar
Landai
Agak curam
Curam
Sangat curam
|
Sumber :
Departemen Kehutanan (1995)
Faktor
Tanaman (C)
Faktor tanaman (C) merupakan pengaruh
gabungan antara jenis tanaman, pengelolaan sisa tanaman, tingkat
kesuburan serta waktu pengelolaan tanah. Faktor ini merupakan ratio kehilangan tanah
dari suatu tanah
yang diusahakan untuk suatu tanaman dengan suatu sistim pengelolaan terhadap kehilangan tanah
dari tanah yang
terus menerus diusahakan tanpa
tanaman diatas permukaan tanah, lereng dan
panjang lereng yang identik.
Menurut Kartasapoetra (1989), apabila
beberapa factor lainnya telah diketahui seperti factor A, K, R, dan LS sudah diketahui, maka nilai factor tanaman
dapat dicari dengan menggunakan rumus:
C =
A
RxKxLSxCP ………………………………………… (8)
Faktor Pengawetan Tanah (P)
Nilai kegiatan faktor manusia dalam kegiatan pengawetan tanah (P) adalah nisbah atau perbandingan antara besarnya erosi atau tanah
yang hilang pada lahan dengan tindakan pengawetan tanah sama sekali, pada
keadaan panjang dan kemiringan lereng yang sama ( Sarief,1985).
Kalau
faktor yang berkaitan dengan erosi tanah ini telah diketahui, maka faktor P
dapat dicari dengan rumus sebagai berikut :
P =
A
RxKxLSxC ……………………………………… (9)
Penentuan nilai CP yang dilakukan berdasarkan
Hammer (1981) dalam Asdak (1995) dapat dilihat pada Tabel 10.
Tabel 10. Perkiraan nilai CP dari berbagai jenis penggunaan tanah
|
Jenis
penggunaan tanah
|
Nilai
CP
|
|
Hutan - tak terganggu
- tanpa undergrouwth
- tanpa undergrouwth dan serasah
Semak:- tak terganggu
- sebagian berumput
Kebun campuran:
- talun
- perkebunan
- kebun pekarangan
Perkebunan:
- penutup tanah sempurna
- ditumbuhi alang-alang
- pembakaran alang-alang setahuin
sekali
- jenis serai (Citronella grass)
Tanaman pertanian:
- umbi-umbi akar
- biji-bijian
- kacang-kacangan
- padi irigasi
Perladangan:
- 1 tahun tanam 1 tahun bera
- 1 tahun tanam 2 tahun bera
Pertanian yang disertai
konservasi tanah:
- mulching
- bench terraces
- counterridges
|
0.01
0.03
0.05
0.01
0.10
0.02
0.07
0.20
0.01
0.02
0.06
0.65
0,63
0.51
0.36
0.02
0.28
0.19
0.14
0,04
0,14
|
Sumber: Asdak (1995)
Kelas
Bahaya Erosi
Bergema (1993) dalam Ambar dan
Rachmat (1975) melaporkan bahwa terdapat tiga macam peta erosi, antara lain:
peta bahaya erosi potensial, peta bahaya erosi aktual dan peta situasi
erosi. Peta bahaya erosi menggambarkan
hasil evaluasi terhadap faktor-faktor yang menyebabkan erosi. Masing-masing faktor tersebut dinilai,
kemudian kombinasi dari nilai tersebut dipakai sebagai dasar untuk
mengklasifikasi erosi dan sekaligus memetakannya.
Morgan
(1980), menyatakan bahwa pada peta bahaya erosi aktual, dasar pemetaannya
dititik beratkan pada faktor diluar pengaruh manusia seperti faktor hujan,
lereng, tanah dan ditambah dengan faktor.
Adapun yang menjadi patokan dasar adalah bahaya erosi dari persamaan
USLE. Nilai bahaya erosi diperoleh
dikelompokkan dalam kelas seperti tertera pada Tabel 11
Tabel 11. Perkiraan nilai CP dari berbagai jenis penggunaan tanah
|
Jenis penggunaan
tanah
|
Nilai
CP
|
|
Hutan - tak terganggu
- tanpa undergrouwth
- tanpa undergrouwth dan serasah
Semak:- tak terganggu
- sebagian berumput
Kebun campuran:
- talun
- perkebunan
- kebun pekarangan
Perkebunan:
- penutup tanah sempurna
- ditumbuhi alang-alang
- pembakaran alang-alang setahuin
sekali
- jenis serai (Citronella grass)
Tanaman pertanian:
- umbi-umbi akar
- biji-bijian
- kacang-kacangan
- padi irigasi
Perladangan:
- 1 tahun tanam 1 tahun bera
- 1 tahun tanam 2 tahun bera
Pertanian yang disertai
konservasi tanah:
- mulching
- bench terraces
- counterridges
|
0.01
0.03
0.05
0.01
0.10
0.02
0.07
0.20
0.01
0.02
0.06
0.65
0,63
0.51
0.36
0.02
0.28
0.19
0.14
0,04
0,14
|
Sumber: Asdak (1995)
Tabel 12.
Kelas Bahaya Erosi
|
Kelas
|
Bahaya
Erosi ton-1 th-1
|
|
Sangat Ringan
Ringan
Sedang
Berat
Sangat Berat
|
< 15
15 – 60
60 – 180
180 – 480
>480
|
Sumber: Departemen Kehutanan (1995)
0 comments:
Post a Comment